1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,金属材料的拉伸试验,GB/T228.1-2010,金属材料 拉伸试验 第一部分：室温试验方法,吴江天吴特种安全阀有限公司,拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的基本力学性能指标，如，弹性模量、屈服强度、规定塑性延伸强度、抗拉强度、断后伸缩率、断面收缩率、应变硬化指数和塑性应变比等。,拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据，对于产品的设计和选材，新型材料的研制，材料的采购和验收，产品的质量控制，设备的安全评估，都有很重要的应用价值和参考价值，在有些场合
2、下还可以直接用拉伸试验的结果作为判据,第一节 拉伸过程中的物理现象及有关术语,一、应力及应变,在具体应用中，拉伸力,F,与试样原始截面,S,0,的比值定义为工程应力，即：,=F/S,0,拉伸过程中，试样长度方向特定标距,L,下的伸长量,L,与标距,L,的比值定义为工程应变，即：,=,L/L,二、拉伸时的物理现象,等截面杆件试样在拉伸试验时，宏观上可以看到试样逐渐被均匀拉长，然后在某一界面处变细，直到在该处断裂。上述过程一般可以分解为弹性变形、滞弹性变形、屈服前微塑性变形、屈服变形、均匀塑性变形、局部塑性变形,6,个阶段。,试样在拉伸时的伸长和断裂过程,第一个阶段 弹性变形阶段,oa,在这个阶段
3、中，试样的变形是弹性的，并且外力与伸长是成正比例的直线关系。即伸长与载荷之间服从胡克定律。如果在试验过程中卸除拉力，则试样的伸长变形会消失，试样的标距部分可以恢复到原厂，不产生残余延伸,。,第二阶段 滞弹性变形阶段,ab,在弹性变形阶段中，外力与伸长成正比例的直线关系并不能一直保持下去，一旦外力超过曲线上的,a,点，正比例关系就被破坏了。拉伸图上,ab,段就是弹性变形中的非线性阶段，即滞弹性变形，此时试样的变形仍然是弹性的。此阶段很短，一般不容易观察到。,第三阶段 屈服前微塑性变形阶段,bc,在这个阶段，试样开始出现连续均匀的微小塑性变形。这种变形的特征是在卸除拉力后试样的伸长不会完全消失。这
4、一阶段也很短，而且不容易与滞弹性变形阶段准确区分。,第四阶段 屈服阶段,cde,在此阶段，试样受拉伸外力的作用产生了较大的塑性变形。在开始阶段由于屈服变形的不连续导致了力值的突然下降,cd,。随着拉伸时间的延续，试样伸长急剧增加，但载荷却在小范围内波动，如果忽略这一波动，拉伸图上可见一水平线段,de,。这种拉力不增加而变形仍能继续增加的现象，其起点宏观上可以看作是金属材料从弹性变形到塑性变形的一个明显标志。,第五阶段 均匀塑性变形阶段,ef,屈服阶段结束之后，必须进一步增加外力才能使试样继续被拉长。这一阶段中，金属变形具有另一种特点，即随着变形量的增加材料不断被强化，这种现象称之为应变硬化。表
5、现在拉伸图上就是,ef,段不断上升。在此阶段中试样的某一部分产生了塑性变形，虽然这一部分截面积减小，但变形强化阻止了塑性变化在此处的继续发展，此时由于力的传递使塑性变形推移到试样的其他部位。这样，变形和强化交替进行，就使得试样各部分产生了宏观上均匀的塑性变形。,第六阶段 局部塑性变形阶段,fg,在拉力的继续作用下，由于均匀塑性变形的强化能力跟不上变形量，终于在某个截面上产生了局部的大量的塑性变形，致使该截面积快速不断缩小，产生了缩颈现象，此时虽然外力不断下降，但由于缩颈部位面积迅速减小，因此缩颈处的实际应力仍在不断增长，缩颈部位的材料继续被拉长，直至被拉断。出现局部塑性变形的开始点,f,所对应
6、的力,Fm,为试样拉伸过程中所能承受的最大外力。,Q345,钢材拉伸试验的应力,-,应变曲线图,三、术语,（,1,）与标距有关的术语,1.,平行长度,Lc,：试样平行缩减部分的长度。对于未加工的试样，平行长度的概念被夹持部分之间的距离取代。,2.,试样标距,原始标距,L0,：室温下施力前测量试样伸长所标记的标距长度。,断后标距,Lu,：在室温下将断后的两部分试样紧密的连在一起，保证两部分的轴线位于同一条直线上，测量试样断裂后的标距。,引伸计标距,Le,：用引伸计测量试样延伸时所使用引伸计原始标距长度。,（二）与伸长或延伸有关的术语,1.,伸长率（只与试样原始标距长度,L,0,有关）,断后,伸长
7、率,A:,试样拉断后，原始标距部分的伸长与原始标距之比的百分率。,A=(L,u,-L,0,）,/L,0,100%,2.,延伸率（只与引伸计标距,L,e,有关）,屈服点延伸率,Ae,：试样自屈服开始到屈服阶段结束之间，引伸计标距的延伸与引伸计标距之比的百分率。,断裂总延伸率,At,：试样在断裂时刻，引伸计标距的总延伸（弹性延伸,+,塑性延伸）与引伸计标距之比的百分率。,（三）与应力有关的的术语,1.,屈服强度,当金属材料呈现物理屈服现象时，在试验期间达到塑性变形而力不增加的区间。应区分上屈服强度和下屈服强度。,上屈服强度,R,eH,:,试样发生屈服并且力首次下降前的最大应力。,下屈服强度,R,eL,:,在屈服期间，不计初始效应时的最小应力。,2.,规定延伸强度,规定塑性延伸强度,Rp,：塑性延伸等于规定的引伸计标距百分率时对应的应力。,规定总延伸强度,Rt,：总延伸等于规定的引伸计标距百分率时对应的应力。,3.,抗拉强度,R,m,试样受外力（屈服阶段之前不计）拉伸过程中所受的最大名义应力。,（四）其他术语,1.,断面收缩率,Z,试样拉断后，缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积之比的百分率。,Z=(S0-Su,）,/S0100%,2.,弹性模量,E,轴向拉伸应力与轴向拉伸应变成线性比例关系阶段中，轴向应力与拉伸应变之比。（即此斜线的斜率）,END,THANK YOU,
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